刀倾法数控加工机床调整参数转换

研究了刀倾法加工摇台型机床调整参数向Free-Form型机床转换的原理和方法.建立了基于空间坐标变换刀倾法加工的数学模型,可用于单齿分度和连续分度加工;在摇台型机床固定坐标系中,通过辅助坐标系确定了刀具轴和工件轴之间的相对位置和相对运动关系,将这种关系等价地转换到Free-Form坐标系,确定6个数控轴表达式并进行多项式展开.最后,通过算例验证本文转换方法的正确性,TCA结果表明这种转换方法是可行的.     

基于数字化制造的螺旋锥齿轮齿面误差修正

对数字化制造中锥齿轮齿面误差修正理论进行研究.基于实际齿面坐标测量,建立误差曲面公式并给出求解方法;通过以需要调整的参数为设计变量生成的齿面去拟合误差曲面,建立齿面误差修正理论公式,最终求得调整参数修正值;以误差曲面公式和齿面误差修正公式为基础,建立了各阶齿面误差与机床调整参数的关系式;并通过采用单面法和双面法加工齿轮齿面误差的实际算例验证了修正效果.     

数控螺旋锥齿轮磨齿机机床加工误差补偿

根据螺旋锥齿轮齿面的数学模型,对轮齿曲面进行了离散化处理.运用矢量运算的方法,给出了齿面离散点径矢及其法矢的计算方法.基于螺旋锥齿轮切齿计算得到的比例修正参数以及砂轮可任意修形的特点,建立了一种基于比例修正参数和砂轮参数,对机床加工误差进行补偿的方法,运用最优化算法可得到各种比例修正参数的修正倍数以及砂轮参数的改变量.通过实际的磨齿加工、齿形误差的测量以及机床调整参数的补偿,验证了机床加工误差补偿方法的正确性.     

机床误差对螺旋锥齿轮齿形的影响规

基于螺旋锥齿轮齿面分析的数学模型,采用最优化算法和一种新的计算齿形误差的方法,计算了误差齿面与理论齿面在理论齿面法线方向的齿形误差.通过引入机床调整误差和刀具参数误差,分析了各种误差对螺旋锥齿轮齿形的影响规律,以图形的方式表示了误差齿面相对于理论齿面的偏离方向以及误差值的大小,为机床的精度设计、齿形误差的修正以及指导实际加工提供了理论依据.通过实际的磨齿加工和检测对算法以及分析结果进行了验证.     

数控螺旋锥齿轮磨齿机机床加工误差补偿

根据螺旋锥齿轮齿面的数学模型，对轮齿曲面进行了离散化处理。运用矢量运算的方法，给出了齿面离散点径矢及其法矢的计算方法。基于螺旋锥齿轮切齿计算得到的比例修正参数以及砂轮可任意修形的特点，建立了一种基于比例修正参数和砂轮参数，对机床加工误差进行补偿的方法，运用最优化算法可得到各种比例修正参数的修正倍数以及砂轮参数的改变量。通过实际的磨齿加工、齿形误差的测量以及机床调整参数的补偿，验证了机床加工误差补偿方法的正确性。     

重型弧齿锥齿轮铣齿机数控加工模型建立与仿真

通过分析弧齿锥齿轮加工原理及传统机械摇台式弧齿锥齿轮铣齿机的结构和机床运动关系,建立了弧齿锥齿轮铣齿机加工坐标系。采用刀盘主轴进给方式代替传统的整体工件箱部件或摇台部件进给方式,建立了重型弧齿锥齿轮铣齿机三维结构模型。分析了由传统机械摇台式弧齿锥齿轮铣齿机调整参数转变为重型数控弧齿锥齿轮铣齿机调整参数的原理和计算方法,建立了重型弧齿锥齿轮铣齿机的数控加工模型。通过计算实例,得到了重型数控弧齿锥齿轮铣齿机铣齿加工时机床各运动轴的瞬时位置。建立了重型弧齿锥齿轮铣齿机仿真加工机床模型,并进行了仿真加工,仿真结果满足弧齿锥齿轮铣齿机功能性验证要求。     

基于遗传算法的数控铣齿机床的切削参数优化

针对铣齿机床在加工中生产效率低下、生产成本高的问题,建立了数控铣齿机床的优化数学模型,以最大生产效率为优化目标,以主轴转速、进给速度、铣齿宽度、背吃刀量等工艺参数作为优化变量,提出了采用遗传算法对数控铣齿机床的切削参数进行优化设计的方法,解决了数控铣床加工工艺中的一些问题,为企业带来了经济效益.     

螺旋锥齿轮六轴五联动数控加工模型

基于空间坐标变换原理,研究了六轴五联动数控螺旋锥齿轮机床的运动规律,并建立了机床的加工坐标系;分析了由传统机床调整参数转换为六轴五联动数控机床调整参数的原理并提出了螺旋锥齿轮六轴五联动数控加工数学模型.此外,根据传统机床的大轮展成加工方法,推导出六轴五联动螺旋锥齿轮机床大轮展成法加工原理.最后根据实例计算,并得到了5个联动轴加工时的瞬时位置以及与时间的四阶表达式.     

弧齿锥齿轮传动误差曲线的双层优化法

针对轮齿啮合分析得到的传动误差曲线与预置的对称抛物线型传动误差曲线的差别,提出了弧齿锥齿轮传动误差曲线的双层优化法。分为外层优化和内层优化,两者交替进行。在内层,基于局部综合法设计小轮机床加工参数,进行轮齿啮合分析,获得传动误差曲线和齿面接触印痕。为了保证实际传动误差曲线与理论传动误差曲线在最小二乘意义下吻合,建立吻合度目标函数,通过调整加工小轮时的4个高阶变性系数,消除轮齿啮合分析得到的实际传动误差曲线与理论传动误差曲线的差距。在外层,为了保证传动误差曲线对称,建立对称度目标函数,通过调整齿面参考点沿齿高的位置,使传动误差曲线两侧对称。以某弧齿锥齿轮副为例进行验证计算。结果表明,双层优化法能够实现预置的对称抛物线型传动误差曲线。     

四轴联动数控螺旋锥齿轮铣齿机的齿长曲率修正

常规机床对螺旋锥齿轮的齿长曲率进行修正时,需从机床上拆装铣刀盘,并重新调整其行程直径,过程繁琐。对此利用国产四轴数控铣齿机,建立铣齿加工坐标系,以及径向刀位、切削滚比变化多项式。用轮齿接触分析（TCA）的方法,以被加工齿面的接触路径、传动误差作为评价目标,研究径向刀位、切削滚比的变化对齿长曲率修正的规律。TCA分析及铣齿实验结果表明,不改变铣刀盘直径,即可实现对齿长曲率的修正,同时可更加灵活地控制齿面接触路径与传动误差。     

高齿准双曲面齿轮的设计方法与试验研究

通过增加工作齿高和对根切条件的深入研究，提出了高齿准双曲面齿轮的优化设计方法。这种方法可以有效地增大端面重合度，并保证所设计的齿轮不根切、齿顶不变尖，可在现有机床上使用标准系列刀具加工。台架试验表明，这种高齿准双曲面齿轮的噪声和振动量比普通准双曲面齿轮明显降低。     

考虑安装误差的摆线齿准双曲面齿轮轮齿接触分析

基于双刀头(two-part cutter head)分体式刀盘,采用面滚式切制方法加工摆线齿准双曲面齿轮,依据其加工展成原理建立了数学模型,并在考虑安装误差的情况下进行了轮齿接触分析(TCA),得出了安装误差对其啮合性能的影响。在满足传动性能要求的情况下,设计了轮坯参数和机床加工参数。以一对摆线齿准双曲面齿轮为例,分析了各个安装误差对其啮合性能的影响。     

自动打捆机的关键自由曲面数控加工技术应用

为不断提升自动打捆机的使用寿命与作业效率,从数控技术理论角度对自动打捆机的关键自由曲面进行识别与加工优化。在充分理解打捆机结构组成与硬件控制装置的基础上,考虑加工过程残余高度机理,建立关键自由曲面理论函数与物理模型,从误差补偿、刀具路径、切削刀具、加工顺序及CNC程序编制5个方面逐一按照加工工艺要求选择,并融入约束条件核心算法,进行关键自由曲面数控加工仿真试验。结果表明:整体加工时间较常规加工方法有明显减少,由4.71min缩短至3.79min;同时,切削长度经合理的规划与计算,由1 821.59mm缩短至1 5 4 6.2 3 mm,空刀路径由2 4 5.3 2 mm缩短至8 6.1 2 mm,加工效率约提升1 2%,关键曲面数控加工优化效果明显,具有一定的推广价值。     

基于UG建模和仿真的拖拉机箱体零件数控加工研究

为了提高拖拉机箱体复杂曲面的加工精度,合理安排加工工序,提高加工效率,将UG建模和仿真技术引入到了零件数据加工过程中,通过对加工工序和程序的检验与修改,以达到数据加工工序和源程序优化的目的。以拖拉机箱体零部件曲面形状的数控加工为例,采用曲线拟合技术对数控加工过程的刀位进行了优化,利用UG软件对加工过程进行了仿真。仿真结果表明:刀位优化后的曲面加工最大过切和欠切量都有所降低,说明通过优化提高了数控加工精度。     

基于多体理论的数控机床精度逆设计方法

为使机床精度设计有定量的理论数值供参考,依据线性空间集合与映射的数学理论,以多体系统误差建模理论为基础,建立了机床几何误差综合作用时的产品加工质量近似模型。运用蒙特卡罗法对满足加工精度要求的产品进行关键参数数据抽样,从而依据近似模型逆向推导数控机床各轴几何精度。以螺旋锥齿轮铣齿机各轴精度逆设计为例,近似模型以显式的方式揭示了机床几何误差和齿面加工误差间的定量关系,可有效地依据齿轮精度要求逆向推导机床各轴几何精度。     

基于以太网的数控加工信息集成技术

DNC是一种实现数控加工信息集成的典型形式，为了适应网络化制造的需要，提出了基于以太网的DNC通信方式，构建了信息集成模型，开发了基于Web的数控加工信息集成系统PoweFDNC。系统具有加工任务异地分配、机床运行状态和加工信息的网络发布等功能，解决了数据传输时的速度匹配问题和机床信息的网络采集问题，该系统对于提高数控设备利用率、促进产品的敏捷制造具有重要意义。     

关于数控加工工艺标准化的探讨

随着科学技术水平的不断提升，数控技术得以快速发展。建构数控加工工艺标准化体系具有必要性，能够规范数控技术操作。文章主要论述了数控加工工艺标准过程与内容的设计，并提出数控加工工艺标准化的设计。     

弧面凸轮单侧面加工多重包络原理与刀位控制方法研究

为提高弧面凸轮廓面加工精度、减小加工过程中刀具误差对凸轮廓面法向误差的影响,分析了弧面凸轮结构特点和现有加工方式存在的问题,提出单侧面加工多重包络原理,并进行了实例仿真计算。利用空间啮合原理和旋转变换矩阵,根据多重包络原理推导出凸轮实际廓面方程,研究了多重包络原理的刀位补偿和刀位控制方法。仿真计算和分析表明,利用单侧面加工多重包络原理可显著减小凸轮廓面法向误差、提高凸轮加工精度。